解锁非洲土壤微生物的力量

这些微观奇迹正在改变发达世界的农业;现在轮到非洲了

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


我们已经一遍又一遍地听到——微生物将彻底改变农业。我们已经看到大型投资来自大型农业公司。我们已经目睹了越来越多的公司和初创公司加入到生产和商业化对农民和农业有用的微生物混合物的行列中。我们还看到了这些公司和大学之间的合作,以加速发现过程。

因此,一些农业公司已经发布了许多微生物产品,这些产品正在美国各地使用,包括加利福尼亚德克萨斯。农民正在使用这些产品来提高作物生产力,增加产量,并加强植物的韧性和应对与气候变化相关的多种压力的能力。事实上,微生物接种剂正在对农业产生积极的影响。更重要的是,未来仍然充满希望,因为包括BioConsortia、AgBiome和Indigo在内的几家公司尚未发布他们一直在研发的产品——这些产品仍在发现管道中。

在美国以外,微生物也在产生影响,包括加拿大、阿根廷、巴西和澳大利亚在内的国家正在积极使用农业微生物。亚太国家正处于增长阶段。未来似乎也充满希望,预计到2021年,农业微生物市场价值将达到50.7亿美元。


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然而,即使在发达国家微生物产品和技术的使用稳步增长,但在非洲大陆却进展甚微。

与发达国家一样,非洲大陆的土壤也蕴藏着数十亿有益的土壤细菌,可以用来彻底改变非洲农业。对于非洲许多资源匮乏的小农户来说,微生物接种剂可以开辟新的机会。这些机会可能包括作物产量增加和他们小块土地的生产力提高。

那么,我们如何解开非洲土壤微生物的奥秘,并使微生物发明和应用为最需要它们的小农户服务呢?

首先,这将需要充满激情的科学家和坚定的利益相关者来领导非洲的这项倡议。像任何成功的倡议一样,它需要相信研究的先驱者和那些有足够专业知识来进行研究的人。它还需要其他利益相关者,如资助机构、行业合作伙伴、非政府组织、政府和农民。

好消息是,这种情况已经开始发生;科学家大学、资助机构和农业公司已经采取行动,为非洲实现这一目标。这些努力值得称赞,但与发达国家的承诺和兴趣程度相比,显然需要更多的先驱者来迎接挑战。同时,像AgBiome等目前正在进行的项目需要扩大规模。

一旦我们有了一批致力于此的科学家、研究人员、大学和私营公司、非政府组织、资助机构和其他坚定的利益相关者,就必须制定一项倡议的后勤工作,以确保其成功和可持续性。

我们可以借鉴类似的倡议,如N2Africa。它在一定程度上旨在探索固氮微生物在促进撒哈拉以南非洲作物生产方面的潜力,并开发具有成本效益的根瘤菌接种剂和其他生物产品,这些产品反过来可以被小农户用来提高豆类作物的生产力。这项倡议已成功地与超过23万小农户合作,他们现在使用根瘤菌接种剂来提高农业生产力。

相关地,借鉴像N2Africa这样成功地激励小农户使用根瘤菌接种剂的组织的经验,将有助于先驱科学家和其他利益相关者使用最佳实践,确保为非洲推出微生物的倡议取得成功。最重要的是,如果经验丰富的倡议能够与新兴的倡议形成有意义的合作,也将很有帮助。

此外,就像任何新的倡议一样,农民必须能够看到这些从有益土壤微生物开发的技术所能带来的改变。因此,需要示范地块,以及在倡议推出时让农民参与进来。

为了实现这一目标,先驱科学家进行的实验的一些田间试验可以在农民可以进入的战略位置进行。这些战略位置可以在大学机构或政府授权的国家农业组织中。田间演示是可以用来展示技术和新农业知识的最有效的推广教育工具。

当然,使用微生物并非没有其自身独特的挑战,尤其是对非洲而言。推出此类倡议的成本非常高昂。例如,BioAg联盟花费了3亿美元来启动最大的农业微生物倡议之一。此外,必须实现更便宜、更经济高效的生产和包装微生物混合物和产品的方法。

种植足够的食物,尤其是在非洲,这项任务是巨大的,将需要使用许多创新,包括那些从有益土壤微生物中开发的创新。非洲必须利用它们的潜力来彻底改变农业,并挖掘这一未开发的领域,以帮助提高农业生产力。

Esther Ngumbi is a distinguished postdoctoral researcher at University of Illinois at Urbana Champaign Entomology Department and a Food Security Fellow with Aspen Institute's New Voices Fellowship.

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